【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 議的安全性， 明文認(rèn)證和 IP 頭認(rèn)證 兩種 認(rèn)證措施 得到使 用 。同時(shí)提供相同的 VRID 和明文密碼 是 明文認(rèn)證方式 在加入一個(gè) VRRP 路由器組時(shí)的 要求 。 這樣 避免 了 在局域網(wǎng)內(nèi)的配置錯(cuò)誤，但 卻無(wú)法 防止通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng) 等 方式獲得密碼。 而 高安全性 且 能夠防止報(bào)文重放和修改等攻擊 則需要 IP 頭認(rèn)證的方式提供 。 ② HSRP HSRP 指熱 備份 路由協(xié)議，其特點(diǎn)如下： 路由器 (三層設(shè)備）的熱備份：指在網(wǎng)絡(luò)中 存在其他 與正在工作的主路由器功能一樣的 路由器，在主路由器出現(xiàn)故障的情況下， 通過(guò) 某種方式切換 并 頂替主路由器工作，繼續(xù)為網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。 HSRP 協(xié)議： HSRP 熱備份 路由協(xié)議 作為 最常用的一種備份方式 出現(xiàn)路由器熱備份 的方法 中， 同時(shí)也 是 Cisco 的專有協(xié)議， 主路由器和備份路由器之間透明的切換 就是通過(guò)它來(lái) 實(shí)現(xiàn) 的。此外， 他們之間 還具有 切換速度較快， 網(wǎng)絡(luò) 容錯(cuò)能力 強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 。 HSRP 的工作原理： HSRP 定義一組路由器（兩個(gè)以上）共用一個(gè)虛擬的 IP地址，作為局域網(wǎng)中其他主機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，每一個(gè)路由器都設(shè)置一個(gè)權(quán)值，權(quán)值最高的作為主路由器，其余的作為備份路由器， 一旦 主路由 器發(fā)生故障 （包括線路故障），權(quán)值次高的路由器將作為 新的 主路由器 承擔(dān) 轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量 的功能 。 在主線路和備份線路 的 廣域網(wǎng)線路 一樣 情況下，使用 HSRP 協(xié)議 。 EIGRP，OSPF 等協(xié)議 的使用是 為了 使 切換 速度 更快 。 負(fù)載平衡 則通過(guò) HSRP 來(lái) 實(shí)現(xiàn)。通過(guò)設(shè)置兩組 HSRP,每個(gè)組中的兩臺(tái)路由器分別擔(dān)任主路由器和輔路由器 ，然后讓局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī) 利用 兩個(gè)虛擬 IP 地址 來(lái) 實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。 （ 2） 鏈路的冗余備份協(xié)議 為了保持并提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性， 在 由 多臺(tái) 交換機(jī) 組成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中， 需要 使用一些備份連接 。 這里的備份連接也稱為備份鏈 路或者冗余鏈路。 主要通過(guò)以下方法 實(shí)現(xiàn)鏈路冗余備份 。 ① 端口聚合 兩臺(tái)交換機(jī)之間在物理上將多個(gè)端口連接起來(lái) 并 將多條鏈路聚合成一條邏輯鏈路 稱為 端口 聚合 （ Aggregateport） ， 又稱鏈路聚合。 通過(guò) 端口 聚合 增大鏈路帶寬， 從而 解決交換網(wǎng)絡(luò)中 因?yàn)?帶寬引起的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。多條物理鏈路之間 可以實(shí)邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 現(xiàn) 相互冗余備份，任意一條鏈路斷開(kāi)，其它鏈路正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù) 的功能都 不會(huì) 受 影響 。 ② STP 定義： 交換網(wǎng)絡(luò)中 為了 防止出現(xiàn)二層循環(huán) ， 通過(guò) STA 算法自動(dòng)消除冗余環(huán)狀鏈路的 一個(gè)協(xié)議 叫 生成樹(shù) 。 BPDU 信息相互交換 通過(guò) 網(wǎng)橋 實(shí)現(xiàn) ， 用來(lái) 監(jiān)測(cè)出網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路， 最后 通過(guò)關(guān)閉所選擇的網(wǎng)橋接口來(lái)刪除這些環(huán)路。 最初 的 STP 是一個(gè)基于軟件實(shí)現(xiàn) 的 一個(gè) 較慢 的橋接規(guī)范 ()，現(xiàn)在已經(jīng) 發(fā)展成了 一個(gè)相當(dāng)成熟的 協(xié)議 ， 在 具有多 VLAN、大量交換機(jī)、多廠商的復(fù)雜環(huán)境中 都可以 很好的實(shí)施。 實(shí)現(xiàn)流程： STP 協(xié)議 經(jīng)由 廣播 BPDU 數(shù)據(jù)包， 選 定一個(gè)橋 ID 最低的交換機(jī)作為 根橋，然后再設(shè)定各非根橋交換機(jī)的根端口、指定端口、非指定端口等等，最后在非指定接口將該接口阻塞，最終形成邏輯樹(shù)形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。 技術(shù)原理 ： STP 基本 的 思路 就是生成“一棵樹(shù)”， 根橋的交換機(jī) 則為 樹(shù)的根，根據(jù) 不同 設(shè)置， 每個(gè) 交換機(jī) 都可能 會(huì)被選為根橋，但任意時(shí)刻 有且只 有一個(gè)根橋。由根橋開(kāi)始，逐級(jí)形成一棵樹(shù)， 配置報(bào)文 通過(guò) 根橋定時(shí)發(fā)送， 而 非根橋 則完成 接收配置報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā) 的任務(wù)。只要任何一臺(tái) 交換機(jī)從兩個(gè)以上的端口接收到配置報(bào)文，就 說(shuō)明從該交換機(jī)到根有 有多條 路徑， 由此 便構(gòu)成了循環(huán)回路 。 此時(shí)交換機(jī) 就會(huì) 根據(jù)端口的配置選出一個(gè) 最合適的 端口并把其他的端口阻塞， 使 循環(huán) 消除 。 重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?并 生成一棵 新的 樹(shù) 是在 當(dāng)某個(gè)端口長(zhǎng)時(shí)間 無(wú)法 接收到配置報(bào)文的時(shí)，交換機(jī)認(rèn)為端口的配置超 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡芤呀?jīng)改變 的情況下發(fā)生的 。 總之，其目的就是 在 避免交換機(jī)環(huán)路 出現(xiàn)的 前提下， 還可以起到 不影響冗余 的效果 。 OSPF （ 1） 定義： OSPF 路由協(xié)議 通常 用于同一個(gè)路由域內(nèi) ， 是一種典型的鏈路狀態(tài)（ Linkstate）的路由協(xié)議 。在這里，路由域是指一個(gè)自治系統(tǒng) （ Autonomous System），即 AS，它是指一組通過(guò)統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè) AS 中，所有的 OSPF 路由器都維護(hù)一個(gè)相同 AS 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)，路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息 都存放于 該數(shù)據(jù)庫(kù)中， 其 OSPF 路由表 就是由 OSPF路由器通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出 的 。 與距離矢量路由協(xié)議不同 的是， 作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議， OSPF 的作用是 將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包 LSA（ Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 的所有路由器。 運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器 是指具備將部分或全部 路由表傳遞給 和它 相鄰路由器 的功能 的路由器 。 （ 2） 工作過(guò)程： 路由器自身協(xié)議數(shù)據(jù)庫(kù)的初始化 是 一個(gè) OSPF 路由器初始化的前提 ，然后等待低層次協(xié)議（數(shù)據(jù)鏈路層）提示端口是否處于工作狀態(tài)。 只要 低層協(xié)議 獲知有 端口處于工作狀態(tài)時(shí)， OSPF 就 會(huì)通過(guò)其 Hello 協(xié)議數(shù)據(jù)包與 另外的OSPF 路由器建立交互關(guān)系。 Adjacency 的指 在 OSPF 中， 一個(gè) OSPF 路由器向其相鄰路由器發(fā)送 Hello 數(shù)據(jù)包，如果接收到某一路由器返回的 Hello 數(shù)據(jù)包，則在這兩個(gè) OSPF 路由器之間建立起 OSPF 交互關(guān)系 的過(guò)程 。在廣播性網(wǎng)絡(luò)或是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中， OSPF 協(xié)議通過(guò) Hello 數(shù)據(jù)包自動(dòng)地發(fā)現(xiàn)其相鄰路由器，在這時(shí)， OSPF 路由器將 Hello 數(shù)據(jù)包發(fā)送至一特殊的多點(diǎn)廣播地址，該多點(diǎn)廣播地址為 ALLSPFRouters。在 部分 非廣播性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，我們需要 通過(guò)一些 設(shè)置來(lái)發(fā)現(xiàn) OSPF 相鄰路由器。例如 在以太網(wǎng)等 多接入的環(huán)境中 ， 該網(wǎng)絡(luò)中的指定路由器DR 還可以 通過(guò) Hello 協(xié)議數(shù)據(jù)包 來(lái)進(jìn)行 選擇 。 一個(gè) OSPF 路由器會(huì)與其新發(fā)現(xiàn)的相鄰路由器建立 adjacency， 此外還會(huì) 在一對(duì) OSPF 路由器之間作鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步。在多接入的網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境 中，非 DR的 OSPF 路由器只會(huì)與指定路由器 DR 建立 adjacency，并且作數(shù)據(jù)庫(kù)的同步。OSPF 協(xié)議數(shù)據(jù)包的 收發(fā) 正是在一對(duì) OSPF 的 adjacency 間進(jìn)行的。 鏈路狀態(tài)廣播 LSA（ Link State Advertisement） 是由 OSPF 路由器周期性地產(chǎn)生與其相聯(lián)的所有鏈路的狀態(tài)信息。當(dāng)路由器相聯(lián)接的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，路由器 同樣會(huì) 產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播信息， 所產(chǎn)生的 廣播數(shù)據(jù) 都 是通過(guò) Flood 的方式在某一個(gè) OSPF 區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的。 可以確保 在同一個(gè) OSPF 區(qū)域內(nèi)的所有路由器 ， 都具有一個(gè)相同的 OSPF 數(shù)據(jù)庫(kù) 的可靠的計(jì)算過(guò)程，叫作 Flooding 算法。 OSPF 路由器將自身作為根， 通過(guò)此算法 計(jì)算出最短路徑樹(shù)，然后根據(jù)最短路徑樹(shù) ， 該路由器會(huì) 產(chǎn)生自己的 OSPF 路由表。 DHCP 某些的主機(jī) 因?yàn)榕渲玫膹?fù)雜，以及個(gè)人的需求可能 不需要 配置 靜態(tài)的 IP，因 為它 并非永久的使用該地址，當(dāng)主機(jī)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，就得釋放這個(gè) IP 地址， 這樣就可以節(jié)約 IP 地址， 以給其它工作站使用，動(dòng)態(tài)分配顯然更加靈活。 DHCP 是 現(xiàn)今使用最為普遍的為 網(wǎng)絡(luò)主機(jī)分配 IP 地址的方式之一。 DHCP允許 DHCP 客戶端從 DHCP 服務(wù)器獲取 IP 地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān) IP 地址，邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 DNS 服務(wù)器 IP 地址以及其他 IP 地址類型信息。 DHCP 工作原理如圖 所示 ： 圖 DHCP的工作原理 第一步：由于 DHCP 客戶端初始啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有 IP 地址，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)或這類配置信息，因而 DHCP 客戶端初始啟動(dòng)后通過(guò)發(fā)送目 的地為 的廣播消息（ DHCP discovery）來(lái)試圖發(fā)現(xiàn) DHCP 服務(wù)器。 第二步： DHCP 服務(wù)器接收到 DHCP discovery 消息后，響應(yīng)以 DHCP offer消息。由于 DHCP discovery 消息是以廣播方式向外發(fā)送的，因而可能會(huì)有多個(gè)DHCP 服務(wù)器響應(yīng)發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，不過(guò)客戶端通常會(huì)選擇其接收到的第一個(gè) DHCP offer 消息的服務(wù)器作為 DHCP 服務(wù)器。 第三步： DHCP 客戶端通過(guò)發(fā)送 DHCP request 消息與選定的服務(wù)器進(jìn)行通信，讓 DHCP 服務(wù)器提供 IP 配置 參數(shù)。 第四步：最后， DHCP 服務(wù)器以 DHCPACK 消息響應(yīng)客戶端， DHCPACK消息包含了響應(yīng)的 IP 配置參數(shù)。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第三章 企業(yè)網(wǎng)的需求分析與設(shè)計(jì) M 公司簡(jiǎn)介 M公司是一家湖南領(lǐng)先的全方位 IT服務(wù)及行業(yè)解決方案提供商，其總部設(shè)在長(zhǎng)沙 ，在衡陽(yáng)和益陽(yáng)兩地分別建立了分支機(jī)構(gòu) ， 隨著發(fā)展， M公司的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)多業(yè)務(wù)承載平臺(tái)， 業(yè)務(wù)涵蓋了辦公、生產(chǎn) 、 財(cái)務(wù) 等等。 其中， 辦公 業(yè)務(wù) 人數(shù) 100人，生產(chǎn)業(yè)務(wù) 150人。本 論文 重點(diǎn)只介紹這兩個(gè)業(yè)務(wù)，其他的不再做具體介紹。 現(xiàn)在，為了方便 M公司內(nèi)部的管理， 公司決定 設(shè)計(jì)一個(gè)完善的、安全的、易于操作的、易維護(hù)的企業(yè)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)總部 與分部，以及不同業(yè)務(wù)的管理，最終能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化管理，從而實(shí)現(xiàn) 公司 的 高效率、最大利益化。 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)需求 針對(duì) M公司的近況和需求，對(duì)此 打算 為 M公司量身打造一個(gè) 流暢、可靠 、易于操作和 維護(hù)的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) 。 （ 1） 針對(duì)業(yè)務(wù)而言， 使用 VLAN 技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)二層隔離， 把 長(zhǎng)沙總部的 生產(chǎn)業(yè)務(wù) 和 辦公業(yè)務(wù) 分別 劃 分 到 VLAN4和 VLAN5， 且 奇數(shù)編號(hào)的 PC屬于生產(chǎn)業(yè)務(wù)，偶數(shù)編號(hào)的 PC屬于辦公業(yè)務(wù)；網(wǎng)管 VLAN使用 VLAN300； （ 2） 總部采用雙核心架 構(gòu) 是為了確保網(wǎng)絡(luò)的 可靠性， SW1 與 SW2互為主備，提供網(wǎng)關(guān)冗余并且實(shí)現(xiàn)流量的負(fù)載均衡， HSRP網(wǎng)關(guān)備份要求請(qǐng)參照 IP地址分配表； （ 3） 長(zhǎng)沙 總部運(yùn)行 STP，杜絕二層環(huán)路， STP根網(wǎng)橋、備份根網(wǎng)橋按流量的最佳轉(zhuǎn)發(fā)路徑合理配置，末端接口必須配置 portfast； （ 4） 為實(shí)現(xiàn) VLAN外流量互通，總部部署三層交換，兩個(gè)分部部署單臂路由； （ 5） OSPF 配置要求： 在任何不需要形成 OSPF 鄰居的接口上，配置 OSPF 被動(dòng)接口； 配置接口 bandwith 與物理帶寬一致，以確保 OSPF Cost 能反映真實(shí)的鏈路帶寬； 配置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)的 OSPF 網(wǎng)絡(luò)類型為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，以加快收斂速度； （ 6） 長(zhǎng)沙 總部核心交換機(jī) SW SW2 的 OSPF 對(duì)接： S1— S2 間使用 Trunk鏈路，在該 Trunk 鏈路上使用 1 個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn) L3 VLAN（ VLAN 901）建立 OSPF鄰居，（該 VLAN 只允許在該 Trunk 鏈路上通過(guò)，本網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn) L3 VLAN（互邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 聯(lián) VLAN）規(guī)劃的 VLAN 號(hào)碼段： 901—— 1000） （ 7） 長(zhǎng)沙 總部核心交換機(jī) SW SW2 做 DHCP Server，為總部用戶分配IP 地址；分部路由器 RT RT6 做 DHCP Server，為所在分 部用戶分配 IP 地址。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型 為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一，本 論文 的方案完全采用統(tǒng)一廠家的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，這里統(tǒng)一使用 Cisco 公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)于 Cisco 產(chǎn)品而言， VLAN 主要基于兩種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議： ISL 和 。由于本 論文 所采用的均是 Cisco 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此在進(jìn)行 VLAN 間的互連時(shí)一般都使用 的協(xié)議進(jìn)行封裝，該協(xié)議是專門針對(duì)Cisco 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件平臺(tái)在信息流的處理、多媒體應(yīng)用等方面進(jìn)行了合理有效的優(yōu)化。 由于 M 公司在長(zhǎng)沙總部核心層的路由器 RT4 要承載整個(gè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的流量，還要連接外網(wǎng) 。因此，需要選用一個(gè)性能、使用時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)的設(shè)備，可以選用 Cisco 3700 系列。而 M 公司匯聚層中 長(zhǎng)沙總部的三層交換機(jī) SW1 和 SW2 由于流量沒(méi)那么多，則可以選擇 Cisco 3600 系列，對(duì)于衡陽(yáng)分部的路由設(shè)備 RT5 以及益陽(yáng)分部的路由設(shè)備 RT6，也可選擇 Cisco 3600 系列。最后，對(duì)于企業(yè)中處于接入層的二層交換機(jī)，選擇 Cisco 2600 系列即可，因?yàn)樗鼈兂休d的流量不多，只要能進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)以及配置 VLAN 進(jìn)行隔離即可。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 在做網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)時(shí) ，針 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)、配置、故障排除 是通過(guò) GNS3這款網(wǎng)絡(luò)仿真工具來(lái)搭建網(wǎng)絡(luò)的模擬環(huán)境 實(shí)現(xiàn)的 。用戶可以在工具的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?還可以為